CN108860169B - 用于预期地影响机动车辆的速度的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

用于预期地影响机动车辆的速度的系统和方法。方法包括：重复确定和评估当前行驶道路上本机动车辆前方交通状况以及本机动车辆在该道路上的位置；将所确定和评估的交通状况与本机动车辆当前驾驶状况比较；考虑本机动车辆前方要建立的距离处所确定的本机动车辆前方交通状况，确定在该交通状况中本机动车辆的减速是否(i)有要建立的程度的益处和(ii)考虑本机动车辆的当前速度和所确定的交通状况到本机动车辆的距离，无制动干预而能够降低到要建立的目标速度；以及根据确定的交通状况向加速踏板施加抵抗由驾驶者施加的力的反作用力，在通知驾驶者将减小由驾驶者当前施加于加速踏板的力的对驾驶者的信令的意义下该反作用力被定大小和/或被调制。

Description

用于预期地影响机动车辆的速度的系统和方法
技术领域
这里公开了一种用于预期地影响机动车辆的速度的系统和相应方法。该系统和方法具体地可用于辅助由驾驶者引导的机动车辆中的驾驶者。关于这一点的细节限定在权利要求中；另外，说明书和附图含有关于系统和操作原理的有关信息，并且还含有系统和方法的有关变型例。
背景技术
机动车辆在道路交通中的能耗或油耗很大程度上受如何预期地操作机动车辆的影响，即，对本车驾驶状况的可能外部影响多早被识别以允许适当的反应。预期驾驶被表征为维持适当的安全距离等。这样，可以对其他道路使用者的不适当动作做出较早反应，并且例如，可以避免当另一道路使用者未能向本机动车辆让出路权时的完全制动。所避免的制动器致动降低了本机动车辆的能耗或油耗，因为可以避免机动车辆的再加速。类似地，通过预期驾驶，可以以降低能耗或油耗的方式考虑前方道路的不同状态或在丘陵地带上的驾驶。
发明内容
潜在问题
驾驶者由于他们的驾驶风格不是充分预期的，因而不总是实现驾驶状况中最佳的能耗或油耗。由此，例如，由于过晚地抬起加速踏板(油门)以减速，本车辆的速度在特定驾驶情形下仍然过高。因此，驾驶者还必须紧挨在抬起加速踏板之后立即致动制动踏板，以达到期望或适当的车辆速度。这种驾驶行为导致能耗或油耗增加。
所提出的解决方案
用于预期地影响机动车辆的速度的系统/方法辅助本机动车辆的驾驶者以较为预期的方式驾驶本机动车辆，并且通过使用合适的措施，帮助避免全制动并考虑前方道路的不同状态或在丘陵地带上驾驶等。
用于预期地影响机动车辆的速度的该系统和方法基于本机动车辆的环境传感器系统和/或基于与本机动车辆的当前位置确定结合的(地理/道路)地图。本机动车辆的环境传感器系统可以基于雷达、激光雷达(日光或红外线)摄像头、超声波等，和/或基于可以与本机动车辆的当前位置确定结合的地图材料。基于卫星的导航装置例如可以提供该位置确定。环境传感器系统和/或位置确定被配置为用于确定当前行驶的道路的车道、以及本机动车辆在道路上的位置。在机动车辆的系统中可以设置制动踏板，并且其被配置为用于针对驾驶者作为制动力而施加的减速意图使本机动车辆减速。另外，在机动车辆的系统中设置了加速踏板，并且其被配置为用于针对驾驶者作为力而施加的加速意图使本机动车辆加速。与该加速踏板关联的是致动器，其被配置为使与该力相对的反作用力由驾驶者以定向方式施加于加速踏板。本机动车辆的系统的控制器提供该反作用力的程度。该控制器被设置并配置为用于重复确定和评估本机动车辆前方的交通状况并将其与本机动车辆的当前驾驶状况比较。另外，控制器被设置和配置为用于将所述本机动车辆前方要建立的距离处所确定的所述本机动车辆前方的交通状况考虑在内，确定在所述交通状况中所述本机动车辆的减速是否(i)有要建立的程度的益处，以及(ii)将所述本机动车辆的当前速度和所确定的交通状况到所述本机动车辆的距离考虑在内，在无制动干预的情况下能够降低到要建立的目标速度，并且根据所确定的交通状况，向加速踏板施加反作用力，在通知驾驶者将减小由驾驶者当前施加于加速踏板的力的对驾驶者的信令的意义下该反作用力被定大小和/或被调制。
确定了交通状况的在本机动车辆前方要建立的距离可以根据本机动车辆的当前速度而变化。类似地，确定和评估本机动车辆前方的交通状况频率可以根据本机动车辆的当前速度而变化。本机动车辆的当前驾驶状况的要素可以是本机动车辆的速度、当前行驶的道路的上坡坡度/下坡坡度、本机动车辆的装载状态、当前行驶的道路的摩擦条件等。要建立的本机动车辆的减速的益处的程度可以根据所确定的交通状况，使得例如本机动车辆前方的特别严重的交通状况(诸如在铁路道口处的禁止进入)要求特别高的程度，而本机动车辆前方的不太严重的交通状况(诸如具有大曲率半径的道路的弯曲)只要求小的程度。
根据所确定的交通状况，反作用力施加于加速踏板，在对驾驶者的信令的意义下该反作用力被定大小和/或调制。由于该反作用力，通知驾驶者驾驶者现在应当抬起加速踏板以开始本机动车辆的减速。
该系统能够与驾驶者主动通信并且在交通安全性的方面在驾驶者的驾驶习惯上以预期和节能的方式辅助驾驶者。借助这种“主动的”加速踏板，驾驶者接收针对与本机动车辆前方的交通状况有关的预期驾驶模式的触觉反馈。出于该目的，主动的加速踏板具有致动器，其以针对性的方式向加速踏板施加附加的反作用力。例如，开始于特定驾驶者意图，与预定加速踏板位置对应的致动器可以产生能够可变地设置的压力点，经由该压力点，更难以进行加速踏板的进一步按压，但这可以由驾驶者克服。
由此，从DE 10 2012 217 677 A1已知一种机动车辆，其中，油门是主动加速踏板，其可以被施加附加的反作用力，其中利用可由控制单元控制的致动器形成这种压力点。
进一步的实施方式和有利改进
在一个变型例中，控制系统被构造和用于使得加速踏板上的致动器以振动、叩击或增大的力的形式作为对加速踏板的反作用力施加对驾驶者的信令。
在另一个变型例中，控制器被构造和用于以对驾驶者的信令表示要由驾驶者减小的加速踏板的致动的程度的方式来改变信令的持续时间和/或强度。
在另一个变型例中，控制器被构造和用于基于本车辆的环境传感器系统、地图、和/或本车辆的当前位置确定，来关于交通符号、交通灯、交通阻塞的末尾、上坡坡度、下坡坡度和变窄的道路确定本车辆前方的交通状况。
在另一个变型例中，控制器被构造和用于如果当前由所述驾驶者施加于所述加速踏板的力对于达到目标速度没有减小或没有充分减小，则不考虑所述驾驶者的当前速度意图，并且通过对所述车辆的驾驶控制器的信令来在不管所述驾驶者的速度意图的情况下致使达到所述车辆的所述目标速度。
在另一个变型例中，致动器被设计成电磁体，其通过齿轮传动耦接到车辆的加速踏板。
一种用于预期地影响机动车辆的速度的对应控制方法具有以下步骤：
-重复确定和评估当前行驶的道路上的所述本机动车辆前方的交通状况以及所述本机动车辆在所述道路上的位置；
-将所确定和评估的交通状况与所述本机动车辆的当前驾驶状况比较；以及
-将所述本机动车辆前方要建立的距离处所确定的本机动车辆前方的交通状况考虑在内，确定在所述交通状况中所述本机动车辆的减速是否(i)有要建立的程度的益处，以及(ii)将所述本机动车辆的当前速度和所确定的交通状况到所述本机动车辆的距离考虑在内，在无制动干预的情况下能够降低到要建立的目标速度；以及
-根据所确定的交通状况，向加速踏板施加对抗由驾驶者施加的力的反作用力，其中在通知驾驶者将减小由驾驶者当前施加于加速踏板的力的对驾驶者的信令的意义下该反作用力被定大小和/或被调制。
附图说明
进一步的目标、特征、优点和可能的应用产生于示例性实施方式的以下描述，它们参照所关联的附图不被解释为限制。所描述的和/或图形例示的所有特征单独地或以任意组合构成这里公开的主题，还独立于权利要求中它们的分组或它们的向后引用。附图中所示的部件的尺寸和比例不必按比例，并且在要实施的实施方式中，可以不同于这里所例示的那些。其中：
图1示意性地示出了机动车辆的系统的配置；
图2示意性地示出了本(机动)车辆10在直道路区段12上行驶的驾驶状况。
具体实施方式
图2示意性地示出了本(机动)车辆10在直道路区段12上行驶的驾驶状况。与车辆关联的控制系统ECU用于预期地影响机动车辆的速度。该控制系统ECU访问例如本车辆的环境传感器系统和与来自基于卫星的导航装置的当前位置确定结合的道路地图。在一个这里尚未进一步描绘的变型例中，环境传感器系统包括雷达传感器和(红外线和日光)(视频)摄像头，用其检测并评估车辆10前方和侧方的周围情形。通过使用该环境传感器系统和位置确定，当前行驶的道路的车道和本车辆在道路上的位置被确定并连续提供给控制系统ECU。控制系统ECU包括计算机、程序/数据存储器、输入/输出装置等(未更详细地例示)。
在机动车辆10的系统中可以设置制动踏板20，驾驶者可以向其施加作为制动力的用于使本机动车辆10减速的减速意图。驾驶者的该减速意图被制动踏板20检测，并且在车辆动态控制器FDR中，与来自车辆操作的其他数据一起被转换成用于机动车辆10的车轮制动器24-26的相应控制信号，以降低机动车辆10的车轮的转速，其未被详细描绘。
另外，在机动车辆10的系统中设置了加速踏板22，驾驶者可以向其施加作为力的用于增加本机动车辆10的速度的加速意图。与该加速踏板22关联的是致动器28，其用于以针对性的方式向加速踏板22施加与由驾驶者施加的力反向的反作用力。本机动车辆10的系统的控制器ECU经由用于致动器28的相应控制信号提供该反作用力的程度。在所例示的变型例中，致动器28被设计成电磁体，其通过齿轮传动耦接到车辆的加速踏板。
在控制系统中的下面较详细说明的控制器ECU重复确定本机动车辆10前方的交通状况，并且借助环境评估单元UA评估该交通状况。环境评估单元UA被配置为识别交通标志VZ、识别路线信息(道路的车道、上坡坡度、下坡坡度等)、交通灯、变窄的道路、或来自云应用(例如Google地图)的交通阻塞状况、经由雷达/图像评估识别道路上存在的人，并且将其与本机动车辆10的当前驾驶状况比较。本机动车辆10的当前驾驶状况的要素是本机动车辆10的速度、当前行驶的道路12的上坡坡度/下坡坡度、本机动车辆10的负载状态、当前行驶的道路12的摩擦条件等。
为了实施预期驾驶和预期地影响速度，控制系统ECU将本机动车辆10前方要建立的距离处所确定的交通状况考虑在内，确定本机动车辆10的减速在该交通状况中是否有要建立的程度的益处以及将本机动车辆10的当前速度AG和所确定的交通状况到本机动车辆10的距离D考虑在内在无制动干预的情况下从当前速度AG将降低到要建立的目标速度ZG。
控制器ECU中要建立的本机动车辆前方的确定交通状况的距离A根据本机动车辆的当前速度、环境传感器系统F-R、F-V的检测范围、可视性条件等而变化。另外，确定和评估本机动车辆10前方的交通状况的频率根据本机动车辆10的当前速度而变化。很低的评估频率对于较低的速度可以是足够的。要在控制器ECU中确定的降低本机动车辆的速度的益处的程度根据所确定的交通状况，使得，例如，本机动车辆前方的特别严重的交通状况要求特别高的程度，而本机动车辆前方的的不太严重的交通状况仅要求小的程度。因此，附图以示例的方式例示了由交通标志VZ指示的减速，其代表降低速度的益处的中等程度。
在控制系统中的下面较详细说明的控制器ECU重复确定本机动车辆10前方的交通状况，并且借助环境评估单元UA评估该交通状况。环境评估单元UA被配置为识别交通标志VZ、识别路线信息(道路的车道、上坡坡度、下坡坡度等)、交通灯、变窄的道路、或来自云应用(例如Google地图)的交通阻塞状况、经由雷达/图像评估识别道路上存在的人，并且将其与本机动车辆10的当前驾驶状况比较。本机动车辆10的当前驾驶状况的要素是本机动车辆10的速度、当前行驶的道路12的上坡坡度/下坡坡度、本机动车辆10的负载状态、当前行驶的道路12的摩擦条件等。
为了实施预期驾驶和预期地影响速度，控制系统ECU将本机动车辆10前方要建立的距离处所确定的交通状况考虑在内，确定本机动车辆10的减速在该交通状况中是否有要建立的程度的益处以及将本机动车辆10的当前速度AG和所确定的交通状况到本机动车辆10的距离D考虑在内在无制动干预的情况下从当前速度AG将降低到要建立的目标速度ZG。
当控制器ECU将本机动车辆10前方的所确定的交通状况、本机动车辆10的当前速度AG和在本机动车辆10前方的所确定的交通状况的距离D考虑在内现在确定出在无制动干预的情况下可以将车辆速度从当前速度AG降低到要建立的目标速度ZG时，致动器28经由信号S1或S2以向加速踏板22施加反作用力的方式起作用。施加于加速踏板22的该反作用力被定大小和调制成从而驾驶者将其理解为减小驾驶者当前施加于加速踏板22的力。抬起加速踏板22旨在在不需要致动制动踏板的情况下降低本机动车辆的速度。致动器28以对加速踏板22的振动、叩击或作为增大的力的方式向驾驶者施加信令S1、S2。
加速踏板22的当前(角度)位置被发送给机动车辆10的马达管理单元MM，该马达管理单元MM根据该信息(以及从其他要素)产生用于机动车辆10的传动系AS的控制信号，例如，内燃机的节流阀设定信号。
如果尽管由致动器28施加的反作用力驾驶者不抬起加速踏板22，则该情况由加速踏板22用信号通知给控制器ECU。对于由驾驶者当前施加于加速踏板的力未减小或未充分减小以达到目标速度的情况，控制器ECU被配置为不考虑驾驶者的当前速度意图，并且被配置为通过用信令通知给车辆10的驾驶控制器(马达管理单元，传动系MM、AS)，并且使得达到车辆10的目标速度ZG，而不管驾驶者的意图如何。换言之，忽略了加速踏板22上的驾驶者速度意图，并且控制器ECU取消/抑制驾驶者的速度意图的有效性，直到达到目标速度ZG为止。
上述变型例以及它们的设计和操作方面仅用于更好的理解结构、操作原理和特性；例如，它们不限制公开于示例性实施方式。附图有时是示意性的，并且重要特性和效果有时以更大比例例示，以使功能、功能原理、技术实施方式和特征清楚。附图或文中公开的任何操作原理、任何原理、任何技术实施方式和任何特征与所有权利要求一起，可以自由且任意地与文中的任何特征和与其他附图、其他操作原理、原理、技术实施方式和本公开中含有的特征或从其产生的特征组合，使得要分配所描述的变型例的所有可想到的组合。还包括的是文中的所有陈述之间的组合，即，在说明中的任何部分中、权利要求中以及正文中、权利要求中以及在附图中的各种变型例之间的组合。而且，权利要求不限制公开，或者由此，所有所公开的特征的选项与另一个的组合。这里还清楚地分别和与所有其他特征组合地公开了所有公开的特征。

Claims (6)

1.一种控制系统，所述控制系统用于基于本机动车辆的环境传感器系统和/或基于与当前位置确定相结合的地图来预期地影响速度，其中，
所述环境传感器系统和/或所述位置确定被配置为用于确定当前行驶的道路上所述本机动车辆前方的交通状况、以及所述本机动车辆在所述道路上的位置；
设置了加速踏板，该加速踏板被配置为用于针对驾驶者作为力而向所述加速踏板施加的速度意图使所述本机动车辆加速；
所述加速踏板具有致动器，该致动器被配置为以针对性的方式施加与由驾驶者对所述加速踏板施加的所述力反向的反作用力；
设置有控制器，该控制器被配置为：
重复确定和评估所述本机动车辆前方的所述交通状况并将其与所述本机动车辆的当前驾驶状况比较；
将所述本机动车辆前方要建立的距离处所确定的所述本机动车辆前方的交通状况考虑在内，确定在所述交通状况中所述本机动车辆的减速是否(i)有要建立的程度的益处，以及(ii)将所述本机动车辆的当前速度和所确定的交通状况到所述本机动车辆的距离考虑在内，在无制动干预的情况下能够降低到要建立的目标速度；以及
根据所述确定，向所述加速踏板施加反作用力，在通知驾驶者将减小由驾驶者当前施加于加速踏板的力的对驾驶者的信令的意义下该反作用力被定大小和/或被调制，
其中，所述控制器被配置为用于如果当前由所述驾驶者施加于所述加速踏板的力对于达到目标速度没有减小或没有充分减小，则不考虑所述驾驶者的当前速度意图，并且通过对所述车辆的驾驶控制器的信令来在不管所述驾驶者的速度意图的情况下致使达到所述车辆的所述目标速度。
2.根据权利要求1所述的控制系统，其中，所述加速踏板上的所述致动器以对所述加速踏板的振动、叩击或作为增大的力的方式向所述驾驶者施加所述信令。
3.根据权利要求1或2所述的控制系统，其中，所述控制器以所述对所述驾驶者的信令表示要由所述驾驶者减小的所述加速踏板的致动的程度的方式来改变所述信令的持续时间和/或强度。
4.根据权利要求1所述的控制系统，其中，所述控制器被配置为用于基于本车辆的所述环境传感器系统、所述地图和/或所述本车辆的所述当前位置确定，来关于交通标志、交通灯、交通阻塞的末尾、上坡坡度、下坡坡度和变窄的道路，确定所述本车辆前方的交通状况。
5.根据权利要求1所述的控制系统，其中，所述致动器被设计成电磁体，其通过齿轮传动耦接到所述车辆的所述加速踏板。
6.一种用于预期地影响机动车辆的速度的控制方法，该控制方法具有以下步骤：
重复确定和评估当前行驶的道路上的本机动车辆前方的交通状况以及所述本机动车辆在所述道路上的位置；
将所确定和评估的交通状况与所述本机动车辆的当前驾驶状况比较；以及
将所述本机动车辆前方要建立的距离处所确定的所述本机动车辆前方的交通状况考虑在内，确定在所述交通状况中所述本机动车辆的减速是否(i)有要建立的程度的益处，以及(ii)将所述本机动车辆的当前速度和所确定的交通状况到所述本机动车辆的距离考虑在内，在无制动干预的情况下能够降低到要建立的目标速度；以及
根据所确定的交通状况，向所述机动车辆的加速踏板施加对抗由驾驶者施加的力的反作用力，其中在通知驾驶者将减小由驾驶者当前施加于加速踏板的力的对驾驶者的信令的意义下该反作用力被定大小和/或被调制，并且其中，如果当前由所述驾驶者施加于所述加速踏板的力对于达到目标速度没有减小或没有充分减小，则所述控制方法还包括以下步骤：
不考虑所述驾驶者的当前速度意图；并且
通过对所述车辆的驾驶控制器的信令来在不管所述驾驶者的速度意图的情况下致使达到所述车辆的所述目标速度。
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